基于Agent的电力市场价格预测系统

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自1878年电力工业成为商业到现在已经100多年了,每个地区通常由一家公司负责电力的生产、输送、零售和系统运营,多种功能的垂直一体化一直是世界各国电力工业的典型组织形式。过去,没有人曾经想过电力能够采取其他组织结构运营,人们普遍认为电力工业具有自然垄断特性,然而随着电力工业的不断发展和社会的不断进步,电力系统的这种垄断运营模式的弊端也逐渐显示出来。目前,世界各国的电力工业都开始由传统的国家统一管制调配向以价格为杠杆的市场化方向发展。通过引入竞争机制,达到合理配置资源和提高效率的目的。  随着电力工业改革进程的进一步推进,国内外学者开始考虑将经济学中的市场预测和分析的方法引入电力市场运营管理中。电力市场的预测分析系统是电力系统运营、规划、计划、营销乃至财务预算的基础,价格是电力市场中最敏感的经济信号,电力价格预测是电力企业为适应市场经济要求,保证企业投资回报和提高经营效益进行的基本工作,预测和分析的结果准确与否,不仅影响到电网安全可靠供电,还影响到系统中各个主体的生产经营决策和经济效益。  目前电力系统正经历从传统垂直一体化的集中决策模式向分散决策、竞争的市场模式转变,如此一来经过转变重组后的电力市场涉及了多方的主体的参与和市场运营机制的改变,不确定性大大增强,形成了一个多层次的复杂适应系统,市场预测和分析也相对更为复杂,本文研究电力价格预测系统的目的就是要提高市场运作决策的预见性和安全性:为各市场成员的报价策略调整提供辅助性的工具,并对经营决策、经营效果做出整体评估和预测指导。  市场预测本身就是一个较为复杂的问题,其基础理论是博弈论和实验经济学,但是由于电力自身的一些特性,这两种方法在电力市场理论研究中只取得了有限的进展,近来,在基于主体的计算经济学的理论基础上电力市场预测正形成一个新的研究热点。基于主体的计算经济学(Agent-based computationalEconomics,ACE)是在复杂适应性系统理论基础上,把经济模型转化成有一系列相互作用的Agent所构成的进化系统,通过建立智能模型进行仿真试验的一种经济学研究的计算研究途径。  本文从电力市场研究角度出发,利用基于主体的计算经济学的理论和方法,通过分析电力系统中的主体的动态行为,引入了非线性动力学的离散动态系统以及人工智能的相关方法,针对区域电力市场(忽略跨区域交易)建立了电力市场价格预测动态模型,并作了比较和分析。
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